Полный справочник по сварочным токам и выбору электродов (ГОСТ, AWS, марки и режимы)
Данное руководство объединяет нормативную базу ГОСТ 9466-75 / ГОСТ 9467-75, международные стандарты (AWS, ISO) и технические данные производителей сварочных материалов.
Нормативная база: почему не существует «единой таблицы тока»?
Согласно п. 6.7 (подпункт «д») ГОСТ 9466-75, общий государственный стандарт не устанавливает единые фиксированные значения сила тока для диаметра электродов.
Причина заключается в физике процесса: оптимальный сварочный ток зависит от химического состава стержня, толщины и вида покрытия, коэффициента наплавки и рода тока. Стандарт обязывает изготовителя указывать точные диапазоны тока на этикетке каждой коробки для каждого диаметра и каждого пространственного положения.
Нормативный ориентир (п. 5.28 ГОСТ 9466-75): При контрольных испытаниях сварных соединений сила тока должна составлять 85–95% от максимально допустимого значения, установленного производителем для данной марки.
Стандарты ГОСТ 9466-75 и ГОСТ 9467-75 в таблицах
Таблица 2.1. Соответствие диаметра электрода толщине металла и катету шва (ГОСТ 9466-75, Таблица 7)
Данная таблица нормирует параметры контрольных образцов, показывая диапазон толщин металла, на которые рассчитан конкретный диаметр.
| Диаметр электрода (d), мм | Толщина металла (s), мм | Катет шва (k), мм |
|---|---|---|
| 1,6; 2,0; 2,5 | 3 – 5 | 2 – 3 |
| 3,0; 3,15; 3,25 | 6 – 10 | 4 – 5 |
| 4,0 | 10 – 16 | 6 – 8 |
| 5,0; 6,0; 6,3 | 14 – 20 | 8 – 10 |
| 8,0 | 20 – 25 | 10 – 12 |
| 10,0; 12,0; 12,5 | 25 – 30 | 12 – 14 |
Таблица 2.2. Допустимые пространственные положения (ГОСТ 9466-75, п. 1.8)
Определяется предпоследней цифрой в нижней строке маркировки.
| Код | Допустимые положения сварки / наплавки | Применение и ограничения |
|---|---|---|
| 1 | Все положения | Универсальные электроды (потолок, вертикаль, нижнее) |
| 2 | Все положения, кроме вертикального сверху вниз | Стандартное применение без сверху-вниз |
| 3 | Нижнее, горизонтальное на вертикали, вертикальное снизу вверх | Запрещена потолочная сварка и сверху вниз |
| 4 | Нижнее и нижнее «в лодочку» | Только для гравитационного удерживания ванны |
Таблица 2.3. Род тока, полярность и напряжение холостого хода Uх.х. (ГОСТ 9466-75, Таблица 1)
Определяется последней цифрой маркировки.
| Код | Род тока | Полярность (DC) | Номинальное Uх.х. источника AC (50 Гц), В |
|---|---|---|---|
| 0 | Постоянный (DC) | Обратная (+ на электроде) | Переменный ток не допускается |
| 1 | Переменный (AC) / Постоянный (DC) | Любая | 50 ± 5 |
| 2 | Переменный (AC) / Постоянный (DC) | Прямая (– на электроде) | 50 ± 5 |
| 3 | Переменный (AC) / Постоянный (DC) | Обратная (+ на электроде) | 50 ± 5 |
| 4 | Переменный (AC) / Постоянный (DC) | Любая | 70 ± 10 |
| 5 | Переменный (AC) / Постоянный (DC) | Прямая (– на электроде) | 70 ± 10 |
| 6 | Переменный (AC) / Постоянный (DC) | Обратная (+ на электроде) | 70 ± 10 |
| 7 | Переменный (AC) / Постоянный (DC) | Любая | 90 ± 5 |
| 8 | Переменный (AC) / Постоянный (DC) | Прямая (– на электроде) | 90 ± 5 |
| 9 | Переменный (AC) / Постоянный (DC) | Обратная (+ на электроде) | 90 ± 5 |
Таблица 2.4. Коэффициент толщины покрытия D/d (ГОСТ 9466-75, п. 1.5)
| Обозначение | Вид покрытия | Отношение наружного диаметра покрытия к стержню (D/d) |
|---|---|---|
| М | Тонкое | < 1,20 |
| С | Среднее | 1,20 … 1,45 |
| Д | Толстое | 1,45 … 1,80 |
| Г | Особо толстое | > 1,80 |
Расшифровка маркировки электродов
Маркировка состоит из 11 элементов, записанных в виде дроби:
Пример 1: Э46А - УОНИ-13/45 - 3,0 - УД2 / Е43 2(5) - Б - 2 - 0
- Э46А: Тип электрода по ГОСТ 9467-75 (σв ≥ 460 МПа, повышенная пластичность и ударная вязкость «А»).
- УОНИ-13/45: Марка электрода.
- 3,0: Диаметр стержня 3.0 мм.
- У: Для углеродистых и низколегированных сталей (σв ≤ 60 кгс/мм²).
- Д: Толстое покрытие (D/d = 1,45 … 1,80).
- Е43 2(5): Международный индекс характеристик наплавленного металла.
- Б: Основное покрытие (карбонаты кальция и флюорит).
- 2: Для всех пространственных положений, кроме вертикали сверху вниз.
- 0: Только постоянный ток обратной полярности (DC+).
Пример 2: Э50А - МР-3 - 4,0 - РД / Е51 2 - Р - 1 - 1
- Э50А: Предел прочности ≥ 500 МПа повышенного качества.
- МР-3: Марка.
- 4,0: Диаметр 4.0 мм.
- Р: Рутиловое покрытие, Д — толстое.
- 1: Для всех пространственных положений.
- 1: Переменный/постоянный ток любой полярности, Uх.х. = 50 ± 5 В.
Таблицы сварочного тока для электродов
Значения указаны для работы в нижнем пространственном положении. При сварке на вертикали снизу-вверх снижайте ток на 10–15%, в потолочном положении — на 15–20%.
Таблица 4.1. Популярные электроды России и СНГ (Конструкционные стали)
| Марка электрода | Тип ГОСТ / AWS | Тип покрытия | Род тока / Полярность | Ø 2.0 мм | Ø 2.5 мм | Ø 3.0/3.2 мм | Ø 4.0 мм | Ø 5.0 мм |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| МР-3 | Э46 / E6013 | Рутиловое | AC / DC (любая) | 50–80 А | 60–100 А | 80–140 А | 140–200 А | 170–260 А |
| МР-3С (Синие) | Э46 / E6013 | Рутил-целлюлозное | AC / DC+ | 50–80 А | 60–90 А | 80–130 А | 130–180 А | 160–230 А |
| УОНИ-13/55 | Э50А / E7015 | Основное | DC+ | 40–60 А | 50–75 А | 70–110 А | 130–160 А | 170–210 А |
| УОНИ-13/45 | Э42А / E6015 | Основное | DC+ | 40–60 А | 50–80 А | 80–120 А | 120–160 А | 160–200 А |
| ОЗС-12 | Э46 / E6013 | Рутиловое | AC / DC± | 40–80 А | 60–100 А | 80–130 А | 130–190 А | 170–230 А |
| АНО-21 | Э46 / E6013 | Рутил-целлюлозное | AC / DC± | 40–70 А | 50–90 А | 70–120 А | 110–170 А | 150–210 А |
| АНО-36 / Монолит | Э46 / E6013 | Рутил-целлюлозное | AC / DC± | 40–70 А | 50–90 А | 70–130 А | 110–180 А | 150–220 А |
| АНО-4 | Э46 / E6013 | Рутиловое | AC / DC± | 40–80 А | 60–100 А | 80–140 А | 130–190 А | 170–240 А |
Таблица 4.2. Популярные зарубежные электроды (Международный рынок)
| Марка / Модель | Стандарт AWS | Тип покрытия | Род тока / Полярность | Ø 2.0 мм | Ø 2.5/2.6 мм | Ø 3.2 мм | Ø 4.0 мм | Ø 5.0 мм |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ESAB OK 46.00 | E6013 | Рутил-целлюлозное | AC / DC± | 50–70 А | 60–100 А | 80–130 А | 110–170 А | 170–230 А |
| ESAB OK 48.00 | E7018 | Основное | DC+ / AC | 50–80 А | 80–110 А | 90–140 А | 125–210 А | 200–260 А |
| ESAB OK 53.70 | E7016 | Основное | DC+ / AC | — | 60–100 А | 80–130 А | 110–170 А | 160–210 А |
| Kobelco LB-52U | E7016 | Основное | DC+ (корень DC-) | — | 60–90 А (корень 30-80) | 90–130 А (корень 60-110) | 130–180 А (корень 90-140) | 180–240 А |
| Böhler FOX EV 50 | E7018 | Основное | DC+ | 50–80 А | 80–110 А | 100–140 А | 140–180 А | 190–250 А |
| Lincoln E6010 | E6010 | Целлюлозное | DC+ | — | 40–80 А | 75–130 А | 90–175 А | 140–225 А |
Таблица 4.3. Электроды специального назначения (Нержавеющая сталь, Чугун, Наплавка)
| Назначение | Марка | AWS / ГОСТ | Покрытие | Род тока | Ø 2.0 мм | Ø 2.5 мм | Ø 3.0/3.2 мм | Ø 4.0 мм | Ø 5.0 мм |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Нержавейка | ЦЛ-11 | E347-15 | Основное | DC+ | 30–55 А | 40–65 А | 50–90 А | 110–150 А | 120–180 А |
| Нержавейка | ESAB OK 61.30 | E308L-16 | Рутил-основное | AC / DC+ | 35–65 А | 50–85 А | 60–110 А | 80–160 А | — |
| Чугун | ЦЧ-4 | — | Основное | DC+ | — | 50–80 А | 65–100 А | 90–140 А | 120–170 А |
| Чугун | ESAB OK 92.18 | ENi-CI | Никелевое | AC / DC+ | — | 55–75 А | 80–110 А | 100–140 А | — |
| Наплавка | Т-590 | Э-320Х25С2ГН | Специальное | AC / DC+ | — | — | — | 120–180 А | 170–250 А |
Приближенный расчет тока и физика процессов
Когда под рукой нет сервисных таблиц производителя, используйте проверенные расчетные формулы:
1. Расчет тока в зависимости от диаметра стержня (d)
- Для диаметра d = 1,6 … 3,2 мм:
I = (30 … 40) × d [А]
(Для рутиловых покрытий применяется верхний коэффициент 35 … 45, для основных — 30 … 40).
- Для диаметра d = 4,0 … 6,0 мм:
I = (20 + 6d) × d [А]
2. Смещение тока по пространственным положениям
- Нижнее: Iраб = Iтабл (100% мощности).
- Вертикальное (снизу вверх): Iраб = Iтабл × (0,85 … 0,90) (минус 10–15%).
- Потолочное: Iраб = Iтабл × (0,80 … 0,85) (минус 15–20%).
3. Почему «электрод не варит» при правильном токе?
- Напряжение холостого хода (Uх.х.): Если на коробке указан код полярности
4,5или6, инвертор должен выдавать минимум 70 ± 10 В на холостом ходу. На дешевых аппаратах с Uх.х. = 50 В основные электроды (УОНИ, LB-52U) постоянно гаснут и залипают независимо от силы тока. - Разнотолщинность покрытия (эксцентриситет): По п. 3.9 ГОСТ 9466-75 отклонение толщины обмазки не должно превышать 0.10–0.30 мм. При неравномерной обмазке дуга бьет в сторону (козыряет), ухудшая проплавление.
Вольфрамовые электроды (TIG сварка)
Таблица 6.1. Маркировка вольфрамовых электродов по ISO 6848 / ГОСТ Р ИСО 6848
| Цвет | Марка | Состав / Легирование | Тип тока | Основное применение |
|---|---|---|---|---|
| Зеленый | WP | Чистый вольфрам (без добавок) | AC | Алюминий, магний и их сплавы |
| Красный | WT-20 | +2% ThO2 (Торий — слаборадиоактивен!) | DC | Нержавеющие, углеродистые и углеродисто-легированные стали |
| Синий | WL-20 | +2% La2O3 (Лантан) | AC / DC | Универсальный: любые стали, алюминий, медные сплавы |
| Золотой | WL-15 | +1.5% La2O3 (Лантан) | AC / DC | Универсальная безопасная замена ториевым электродам |
| Серый | WC-20 | +2% CeO2 (Церий) | AC / DC | Малые токи, тонколистовой металл, орбитальная сварка труб |
| Бирюзовый | WE-3 | Смесь оксидов редкоземельных металлов | AC / DC | Мягкая стабильная дуга на любых токах |
Таблица 6.2. Допустимый ток для вольфрамовых электродов
| Диаметр электрода, мм | Переменный ток (AC), А | Постоянный ток прямой полярности (DCEN), А | Толщина металла, мм |
|---|---|---|---|
| 1.0 | 15 – 55 | 20 – 60 | 0.5 – 1.0 |
| 1.6 | 50 – 90 | 60 – 120 | 1.0 – 2.0 |
| 2.0 | 80 – 130 | 100 – 160 | 1.5 – 3.0 |
| 2.4 / 2.5 | 120 – 180 | 150 – 210 | 2.5 – 5.0 |
| 3.2 | 160 – 230 | 200 – 275 | 4.0 – 8.0 |
| 4.0 | 200 – 300 | 250 – 350 | 6.0 – 12.0 |
Хранение, сушка и предотвращение дефектов
1. Режимы прокалки перед сваркой
Насыщение влагой приводит к пористости и водородным трещинам (особенно у основных покрытий).
| Тип покрытия / Марка | Температура прокалки | Время | Ограничения |
|---|---|---|---|
| Основное (УОНИ-13/55, LB-52U, OK 48.00) | 350 – 400 °C | 1.5 – 2 часа | Не более 5 прокалок за жизненный цикл |
| Рутиловое (МР-3, ОЗС-12, АНО-21) | 170 – 200 °C | 1 час | Прокаливают только при явном отсыревании |
| Целлюлозное (E6010, ВСЦ-4) | 100 – 110 °C | 1 час | Высокие температуры сушки запрещены |
| Для нержавеющих сталей (ЦЛ-11, ЭА-400) | 200 – 250 °C | 1 час | Требуется плавный остыв |
Срок хранения электродов в сухом помещении при t ≥ +15 °C и влажности <50% по ГОСТ 9466-75 (п. 3.15) не ограничен.
2. Типичные дефекты из-за неверно выбранного тока или покрытия
- Пористость: Мокрое покрытие, слишком длинная дуга или превышение допустимого тока.
- Холодные трещины: Использование рутиловых электродов вместо основного покрытия на высокопрочных сталях (водородное окрошение).
- Подрезы по краям шва: Избыточный сварочный ток, высокая скорость проводки, неверный угол наклона электрода.
- Непровар: Недостаточный ток, слишком большой диаметр электрода для данной толщины детали, неправильная разделка кромок.
FAQ (Частые вопросы)
1. Какой ток ставить для электрода 3 мм?
Для рутилового (МР-3) в нижнем положении: 90–120 А. Для основного (УОНИ-13/55): 80–100 А. При сварке вертикального шва снижайте значение на 10–15 А.
2. Можно ли варить электродом УОНИ-13/55 на обычном сварочном трансформаторе переменного тока?
Нет. Буквенный код последней цифры маркировки — 0 (только постоянный ток обратной полярности DC+). На переменном токе дуга прерывается и не удерживается.
3. В чем разница между прямой и обратной полярностью на инверторе?
- Обратная полярность (DC+): Кабель массы на минус (–), держатель с электродом на плюс (+). Выделяет больше тепла на электроде. Меньше риск прожога, используется для основного покрытия, тонкого металла и нержавейки.
- Прямая полярность (DC–): Кабель массы на плюс (+), держатель с электродом на минус (–). Сильнее разогревает деталь, обеспечивает глубокий провар толстого металла и повышенную скорость наплавки.
